Tilbake til søkeresultatene

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning

Characterisation of selenoproteins in fish feeds and in farmed salmon

Alternativ tittel: Karakterisering av selenoprotein i fiskefòr og oppdrettslaks

Tildelt: kr 2,1 mill.

Fiskefôr inneheld naturleg høge konsentrasjonar av det essensielle, men òg potensielt giftige mineralet selen. I akvakulturnæringa er det ein aukande nytte av meir vegetabilske fôringrediensar som erstattar dei tradisjonelle marine råvarene, noko som endrar både naturlege nivå og kjemiske former av selen i fiskefôret. Bruk av plantebaserte råvare kan medføre at selen bør tilsettast i fôret for å dekke fisken sine fysiologiske behov. Biologiske funksjonar av selen er i hovudsak styrt av selenhaldige proteiner, òg kalla selenoproteiner. Selenoproteiner er blant anna viktige for å oppretthalda antioksidant funksjonar i organismar. Fisk, deriblant Atlantisk laks (Salmo salar), har fleire selenoproteiner enn til dømes virveldyr. Det er likevel liten kunnskap om laksen sitt selenoproteom, og korleis selenoproteina vert påverka når fisken vert gitt ulike kjelder av selen i fôret. Dette prosjektet har hatt som mål å karakterisere selenoproteiner i fiskefôr og oppdrettslaks, og undersøke korleis selenoproteiner i laks vert potensielt påverka når fisken vert fôret med ulike kjelder av selen. For å kunne studere og karakterisere selenoproteiner treng ein tilgjengelige verktøy, eller analytiske metodar. I dette prosjektet har det blitt analysert selenoproteiner i fiskefôr og laks ved å nytte HPLC (høgtrykks væskekromatografi) kopla til ICP-MS (induktivt kopla plasma masse spektrometer) for å få ei selektiv måling av selen. Ved å nytte denne framgangsmåten får ein informasjon om størrelsen på selenoproteinene, og ein kan studere størrelsesprofilen av selenoproteina når fisken blir fôret med ulike kjelder av selen. Det har òg blitt utvikla ein metode for å kunne bestemme selenoaminosyrene SeMet og SeCys i fôr og fiskemuskel. Resultater viste at muskel av laks innehaldt hovudsakleg SeMet som hovedforbindelse når fisken var gitt SeMet-holdig gjær i fôret, medan muskel frå laks gitt uorganisk selen i fôret inneholdt kun mindre mengder av SeMet. Dette tyder på at hovedandelen av proteiner i muskel hos laks vil vera hovedsakeleg uspesifikt bundne selenhaldige proteiner når laks blir gitt fôr med SeMet. Vidare, har det prosjektet har det blitt tatt utgangspunkt i teknikkar innan både proteomikk og sporelement analyser i arbeidet med å utvikle analysemetoder for å kunne karakterisere selenoproteiner i laks. Ved å nytte HPLC som er kopla til både ein ICP-MS og ein HR-MS (høgoppløyselig massespektrometer) kan peptid bli separert, og dei peptidene som inneheld selen kan bli spesifikt skilt frå andre peptider i prøva og vidare bestemmast med massespektrometri. Det analytiske arbeidet er utført i samarbeid med Trace Element Speciation Laboratory ved University of Aberdeen i Scotland. Proteiner vert vanlegvis karakterisert eller identifisert ved å nytta databaser for å søke på treff peptidene. Men sidan det berre er et fåtal selenoproteiner som er lista i dei tilgjengelige versjonane av proteindatabasar er det vanskelig å få ein fullstendig identifisering av selenoproteiner i laks. Nyleg vart den genetiske koden til Atlantisk laks publisert, og dette gjer det no muleg å forutseie, eller in-silico predikere, dei teoretiske selenoproteina i laks ved å nytte bioinformatikk verktøy. I samarbeid med forskare innan bioinformatikk ved Harvard Medical School i Boston, USA, har vi fått predikert eit fullstendig sett med selenoproteiner for Atlantisk laks. Det arbeidast no med å få validert prediksjonane med dei analytiske verktøya. Ved å nytta denne kombinasjonen av teoretiske og analytiske data for selenoproteiner er det forventa å få meir fullstendig beskriving av selenoproteiner i laks. Vidare vil denne informasjonen om laksens selenoproteome gjere det mulig å undersøke korleis endringar i konsentrasjonar og formar av selen i fiskefôr påverkar selenoproteina i laksen.

Fish feeds contain high natural levels of the essential, but also potential toxic trace element selenium (Se). The current practice in the aquaculture industry towards increased replacement of marine ingredients with plant ingredients affects both the natural Se levels and the chemical forms of Se in the feeds. In organisms, the biological functions related to Se are mediated by the expression of selenium-bound proteins, i.e. the selenoproteins. Little is known about the bioavailability of Se in marine-based feed compared to plant-based feed, and how supplementation of Se (e.g. in the form of Se-enriched yeast or other Se-sources) in feeds affect the expression of selenoproteins in farmed fish. The present project will apply novel analytical approaches based on proteomics and advanced trace element analysis for characterising and identifying selenoproteins in fish feed and in farmed Atlantic salmon fed different dietary sources of Se. To date there are few studies on the selenoproteome in Atlantic salmon, and through this project valuable information on how the chemical forms of Se in feeds affect the bioavailability of Se and the selenoprotein expression in fish, will be obtained.

Budsjettformål:

HAVBRUK2-Stort program for havbruksforskning